全國中小學科展

半正鑲嵌圖形中的捷徑問題

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2022年

科別

數學

學校名稱

臺北市立永春高級中學

指導老師

蔡春風

作者

蘇靖洋;鄭富中

關鍵字

半正鑲嵌、捷徑問題、方法數

摘要或動機

本研究從在方格棋盤中走捷徑的問題出發,推廣至由多個相異正多邊形所組成的半正鑲嵌圖形棋盤,其沿格線走捷徑的方法數與最短路徑。研究中,我們針對所有8種1律半正鑲嵌圖形進行分類探討,包括截半六邊形、截角六邊形、扭稜六邊形、小斜方截半六邊形、大斜方截半六邊形、扭稜正方形、異扭稜正方形、截角正方形圖形。我們將每種棋盤進行「轉正」,使它對應於唯一的矩形棋盤,達到「捷徑同構」,因而原本半正鑲嵌圖中的捷徑問題就等價於方格棋盤的捷徑問題。我們將走捷徑方法數的通解分類,發現有組合數類、以及階差與指數混合兩大類,並分析康威表示法與通解的關係。

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